Oras žmones neramina kiekvieną dieną: jis veikia kaip kasdienis skausmas, kai nėra kuo apsirengti į darbą,
Trumpa ekskursija į istoriją
Buvo padaryti pirmieji žingsniai orų prognozėjesenovės Babilone apie 650 m.pr.Kr. e. Vietos gyventojai prognozavo orų pokyčius, remdamiesi planetų, debesų ir optinių iliuzijų stebėjimais. Tik IV amžiuje prieš Kristų. e. Aristotelis juos pavertė moksline teorija traktato „Meteorologija“ rėmuose, kuriame kalbėjo apie oro reiškinius, sausras, žemės drebėjimus ir kritulių ryšį su šalčiu. Tada mokslininkas klaidingai manė, kad Saulė, žvaigždės, kometos, lietus yra tos pačios prigimties reiškiniai, o Žemė yra Visatos centras.
Anksčiau žmonės pasitikėjo orų prognozėmisženklai. Pavyzdžiui, buvo manoma, kad kikilio giedojimas auštant ir rausvas dangus rodo artėjantį lietų. Tačiau, remiantis „Yandex Weather“ tyrimu, iš tikrųjų išsipildo tik 20% ženklų. Tik 75 iš 188 liaudies spėjimų pasirodė patikimi daugiau nei 50% atvejų: dažnai dauguma ženklų, atvirkščiai, atspindėjo priešingą vaizdą.
Ženklai vs. Duomenys
Buvo paskelbta pirmoji oficiali orų prognozėkarinio jūrų laivyno karininkas Robertas FitzRoy'us ir paskelbtas laikraštyje „Times“ 1860 m. Tuomet Anglijoje darbą pradėjo Meteorologijos skyrius, kurio prognozės buvo grindžiamos naujoviška koncepcija – duomenų rinkimas naudojant stormglass, temperatūros verčių, vėjo stiprumo ir krypties stebėjimas, taip pat barometro rodmenys. 19 amžiuje amerikiečių meteorologas Abbe Cleveland sukūrė matematinį požiūrį į orų prognozavimą, pavadintą „Tolimojo oro prognozavimo fizinis pagrindas“. Vėliau jo tyrimus patobulino norvegų mokslininkas Vilhelmas Bjerknesas, sukūręs iki šiol naudojamą sistemą. Jis buvo atsakingas už atmosferos frontų atradimą, kuris ateityje leido sukurti ciklonų atsiradimo ir pokyčių teoriją, taip pat sinoptinius žemėlapius.
Rusija pradėjo sistemingai rinkti orų duomenisnet valdant Petrui I, o jau 1724 metais atsidarė pirmoji meteorologinė stotis. Tada Mokslų akademijoje buvo atliekami oro kintamumo stebėjimai naudojant barometrą ir termometrą. Vėliau, 1856 m., buvo organizuojamas telegrafo duomenų rinkimas, tačiau oficiali specializuotos tarnybos pradžios ir specialiųjų biuletenių išleidimo data buvo 1872 m. sausio 13 d. Iki XIX amžiaus vidurio šalyje veikė 50 meteorologijos stočių, o XX amžiaus pradžioje ji tapo plačiausiu tinklu pasaulyje.
Duomenų rinkimo pagalbininkai
XX amžiaus pradžioje jie tapo paklausūsmeteorologijos stotys. Šiandien jų skaičiaus lyderė yra Kinija – ten yra apie 15 000 stočių. Rusijoje jų yra tik 4500, o dauguma jų neturi nuotolinio stebėjimo ir valdymo.
Kaip nustatomas oras
Yra trijų tipų oro stotys:
— automatinis profesionalus (autonomiškai siųsti duomenis į orų centrus);
— orų plūdurai (renkama informacija apie vandens temperatūrą ir atmosferą jo paviršiuje);
- pusiau automatinis profesionalas (tai reiškia, kad yra meteorologas, kuris kontroliuoja darbą ir šalina įrangos gedimus).
Be to, kiekvieną dieną 12 ir 12 valUTC, meteorologai į dangų paleidžia orų balionus – helio ar vandenilio pripildytus balionus, kurie gali pakilti į 35 km aukštį virš žemės (du kartus aukščiau nei lėktuvai). Pasiekęs nurodytą tašką, radiozondas perduoda duomenis apie kritinę temperatūrą, atmosferos slėgį, drėgmę ir vėją viršutiniame atmosferos sluoksnyje. Be to neįmanoma sudaryti prognozių kelioms valandoms iš anksto.
Debesų dariniams, zonoms sektiintensyvūs krituliai ir pavojingi reiškiniai (perkūnija, uraganas, kruša), naudojami Doplerio efektu pagrįsti orų radarai. Nuo judančių objektų atsispindinčio signalo dažnis skiriasi priklausomai nuo jų judėjimo greičio. Taigi, palyginus perduodamą ir gautą impulsą, galima sužinoti, kurioje vietovėje yra kritulių sankaupa.
Yra keletas orų radarų tipų:
— krituliams aptikti skirtas radaras veikia S ir C juostose arba X juostoje nedideliais atstumais;
— radaras debesims aptikti (K arba W juosta);
— MST veikia žemais dažniais, kad būtų matuojamas skirtingo tankio oro sluoksnių ribų aukštis;
- aviacijos orų radaras naudojamas X juostoje kaip navigatorius, siekiant išvengti susidūrimų;
- Doplerio oro radarasleidžia vienu metu perduoti ir priimti horizontaliai ir vertikaliai poliarizuotas bangas, taip pat atlikti periodinį stebėjimą (nuo 3 iki 15 minučių) 250–300 km žiūrėjimo spinduliu. Daugelyje meteorologinių svetainių matome grafinę informaciją, gautą iš DMRL-S.
Be to, stebėti ir perduoti duomenis apieMeteorologiniai palydovai naudojami Žemės paviršiaus ir debesų, sniego ir ledo dangos temperatūrai matuoti: geostacionariai ir poliarinei. Pirmasis pakilimas į 36 tūkstančių km aukštį virš jūros lygio Žemės sukimosi kryptimi ir išvysto greitį, lygų planetos sukimosi greičiui. Jie apima 42% pusrutulio ir nuolat rodo situaciją dideliuose regionuose. Poliariniai palydovai juda žemesnėmis 850–1000 km orbitomis ir kas šešių valandų intervalu pateikia vietovės vaizdą.
Kiekvienas orų palydovas turi dviejų tipų prietaisus.Apklausos pateikia televizinius ir fotografinius žemės ir vandenyno paviršių vaizdus, taip pat debesų, sniego ir ledo dangą. Matavimo prietaisai renka kiekybines atmosferos, hidrosferos ir magnetosferos būklės charakteristikas.
Šiuolaikinė prognozavimo metodika
Anglų mokslininkas Lewisas Richardsonas 1910 mpasiūlė Bjerkneso diferencialinių lygčių sprendimo skaitiniais metodais metodą. Dėl didelio skaičiavimų sudėtingumo ir mašinos galios stokos jo idėja pripažinimo sulaukė tik po kelerių metų.
Matematikas Johnas von Neumannas pradėjo projektąElektroninio kompiuterio projektas, skirtas kurti ir toliau gaminti įrenginius, galinčius išspręsti sudėtingas matematines problemas. Pirmoji ENIAC (elektroninio skaitmeninio integratoriaus ir skaičiavimo) mašina buvo paleista 1946 m. Pagal šiuolaikinius standartus jo skaičiavimo galia buvo nereikšminga (357 daugybos operacijos arba 5000 sudėjimo operacijų per sekundę), kuri labai skyrėsi nuo išorinių duomenų. Mašiną sudarė tūkstančiai vakuuminių vamzdžių ir šimtų tūkstančių rezistorių, kondensatorių bei induktorių ir svėrė daugiau nei 30 tonų. Jau 1950 m., padedant ENIAC, pagal Lewiso Richardsono formulę buvo sudaryta pirmoji matematinė orų prognozė. Tačiau problema buvo ta, kad automobilis neatlaikė besikeičiančio oro: norint gauti prognozę artimiausioms 24 valandoms, reikėjo lygiai tiek pat.
Praėjus beveik 30 metų nuo pirmojo pagaminimokompiuteris Seymour Cray, Cray Research įkūrėjas, sukūrė pirmąjį superkompiuterį – Cray-1. Skirtingai nei ENIAC, Cray-1 galėjo atlikti iki 180 milijonų operacijų per sekundę, o tai žymiai sumažino delsą. Ir šiandien Cray Inc. išlieka vienu iš pagrindinių superkompiuterių gamintojų pasaulyje.
Pagrindinis Rusijos superkompiuteris, kuris imituojaoras, įsikūręs Hidrometeorologijos centre. Jo našumas įvertintas 1,2 PFLOPS. Įrankį sudaro 976 skaičiavimo mazgai, kurių kiekvienas turi du „Intel Xeon E5-2697“ 4 versijos serverio procesorius ir 128 GB RAM.
Superkompiuteris
Kaip populiarios paslaugos renka duomenis
Populiariausios paslaugos Rusijoje yra „Yandex Weather“ ir „Gismeteo“.
Gismeteo renka orų duomenis per pasaulinį žiniatinklįmeteorologinė organizacija, radarai, palydovai, meteorologinės stotys. Baigęs apdorojimą matematiniuose modeliuose, prognozuotojas pakoreguoja baigtą prognozę ir įtraukia ją į naudotojų žemėlapį.
„Yandex“ naudoja savo plėtrą „Meteum“,remiantis keturiomis užsienio ir viena mūsų prognozėmis, kuri yra padaryta naudojant WRF (Weather Research and Forecasting) modelį. Ši sistema skirta tiek atmosferos tyrimams, tiek veiklos prognozavimui. Be to, paslauga naudoja Nowcasting technologiją, kuri leidžia sudaryti trumpalaikę prognozę (nuo 2 iki 6 valandų). Dėl to išsami orų prognozė grafiškai atsispindi kritulių žemėlapyje.
Kodėl prognozės klaidingos
Pirmoji netikslių prognozių priežastis yra klaidosorų duomenys Kai superkompiuteris baigia modelio skaičiavimus, tam tikram laikotarpiui tampa žinoma deterministinė orų prognozė. Čia gali suveikti „drugelio efektas“: jei pradiniuose duomenyse buvo mikroskopinė klaida, per kelias dienas tai virs didžiuliu netikslumu. Norėdami kovoti su šia problema, galite naudoti ansamblio prognozes, tai yra, į modelį įterpti dirbtines klaidas naudodami skaičių generatorius. Pavyzdžiui, jei meteorologinė stotis užfiksavo +10 laipsnių temperatūrą, į modelį galite įkelti šiek tiek mažesnę vertę. Atlikus pakartotinius skaičiavimus, susidaro orų grafikas: jei viena prognozė rodo atšilimą, o visos kitos – atšalimą, tokie duomenys bus klaidingi.
Taip pat yra kelių modelių metodas, kuris naudoja kelių modelių prognozių vidurkį būsimoms oro sąlygoms nustatyti.
Kitas iššūkis – oro duomenų trūkumas.Rusijoje yra tik 4500 meteorologinių stočių (1,5 karto mažiau nei rekomenduoja Pasaulio meteorologijos organizacija). Optimalus atstumas tarp taškų yra 50 km lygioje vietovėje ir 25 km kalnuose. Įprastomis aplinkybėmis Rusijoje turėtų būti įrengta mažiausiai 7000 meteorologinių stočių. Šią problemą šiek tiek palengvina duomenys, gaunami iš paprastų vartotojų per apklausas ar namų meteorologines stotis, taip pat atvira informacija iš kitų oro centrų.
Trečia priežastis – orų spontaniškumas.Beveik neįmanoma atsižvelgti į visus niuansus. Kuo ilgesnė prognozė, tuo daugiau klaidų joje. Todėl žmonėms patariama kasdien stebėti orų pokyčius. Pavyzdžiui, prognozė 12 val. bus teisinga su 95% tikimybe. Tuo pačiu metu prieš kelias dienas suformuotos ilgalaikės prognozės pasitvirtins su 65% tikimybe.
Šiek tiek apie orų rinkodarą arba ką su tuo turi mėsainiai?!
Oras kelia nuotaiką.„Joys.Loyalty“ platformos tyrimo duomenimis, impulsyviai perka apie 84 proc. Rinkodaros specialistai bando nustatyti modelius naudodami didžiųjų duomenų įrankius, kurie ieško koreliacijos tarp pajamų ir oro sąlygų.
Pavyzdžiui, didžiausias mažmeninės prekybos tinklas „Walmart“.nustatė, kad vėjas turi įtakos uogų pardavimui. Panašaus klimato regionuose bendrovė pradėjo reklaminę kampaniją – taip prekės ženklas padidino pardavimus tris kartus. Be to, rinkodaros specialistai pastebėjo, kad malta mėsa puikiai parduodama šiltu, saulėtu oru, kai lauke mažai vėjo. Šis tyrimas padėjo padidinti mėsainių pardavimą 18%.
Kaip oras veikia pardavimus
Amerikos televizijos kanalas „The Weather Channel“.seka orų įtaką emociniam televizijos žiūrovų fonui. Jo bendradarbiavimas su Pantene prekės ženklu padėjo padidinti produktų pardavimą 10% per du mėnesius. Kartu su vaistinių tinklu „Walgreens“ įmonė nusprendė reklamuoti produktą, skirtą garbanotiems plaukams esant dideliam oro drėgnumui. Tai paveikė visą plaukų priežiūros rinką – bendri pardavimai segmente išaugo 4%.
Palyginus orų duomenis ir skrydžių tvarkaraščius,„Red Roof“ viešbučių tinklas rinkodaros kampaniją nukreipė į tuos regionus, kur dėl oro sąlygų skrydžiai dažnai atšaukiami arba perkeliami. Pasiūliusi keleiviams apgyvendinimą viešbučiuose prie oro uostų, bendrovė pelną padidino 10 proc.
Šiandien technologija gali daug dalykų, įskaitantįskaitant prisitaikymą prie oro sąlygų tam tikrame regione. Pavyzdžiui, „Spotify“ išleido grupės „White Denim“ dainą, kurios vartotojai gali klausytis tik lyjant.
Skaityti daugiau:
17-metis inžinierius sugalvojo bemagnetį variklį: jį galima naudoti elektrinėse transporto priemonėse
Netoli Žemės buvo rastos dvi planetos. Galbūt jie yra apgyvendinti
Unikalus meteoras perrašė Saulės sistemos istoriją: iš kur jis atsirado